Shardowanie Blockchaina

Sharding to sposób, aby blockchain mógł obsługiwać znacznie więcej użytkowników i transakcji, dzieląc go na mniejsze blockchainy zwane shardami. Każdy shard przetwarza swoje własne transakcje i prowadzi swój stan. Węzły muszą przechowywać i weryfikować dane tylko dla swoich przypisanych shardów. To zmniejsza wymagania dotyczące pamięci i obliczeń dla poszczególnych węzłów. Umożliwia to także sieci przetwarzanie wielu transakcji jednocześnie. Gdy shard'y działają równolegle, całkowita przepustowość znacznie wzrasta. Niektóre duże sieci planują używać sharding, aby osiągnąć znacznie wyższe transakcje na sekundę niż obecnie. Aby utrzymać cały system w uczciwości, każdy shard ma swoją własną grupę weryfikatorów lub komisję. Ci weryfikatorzy są często wybierani losowo i często rotowani, aby uniknąć zmowy. Warstwa koordynacyjna lub łańcuch sygnałowy sprawdza, czy bloki shardów są ważne. Ta warstwa pomaga także różnym shardom komunikować się ze sobą. Komunikacja między shardami pozwala inteligentnemu kontraktowi na jednym shardzie interagować z kontraktem na innym shardzie. Sprawienie, by transfery między shardami były postrzegane jako atomowe, jest trudne. Projektanci stosują techniki, takie jak dowody transakcji i dowody oszustwa, aby zapobiegać niespójnym stanom. Dostępność danych to kolejna kwestia, ponieważ użytkownicy muszą ufać, że dane shardów są publikowane. Aby zmniejszyć ryzyko, sieci używają próbkowania i kodowania erasure, aby lekkie węzły mogły weryfikować dane bez pobierania wszystkiego. Sharding przynosi wyraźne korzyści, takie jak znacznie wyższa przepustowość i szybsze potwierdzenia, ponieważ każdy shard obsługuje tylko część ruchu. Zmniejsza także próg wejścia do uruchamiania węzła, ponieważ każdy uczestnik przechowuje mniej danych. Ale przynosi też nowe powierzchnie ataku. Małe komisje mogą być celem ataku w stylu 51 procent. Niezależne shardy mogą się divergować i tworzyć niespójne historie. Złożona logika międzyshardowa może wprowadzać błędy, które są trudne do przetestowania. Protokoły starają się zrównoważyć te kompromisy z większymi rozmiarami komisji, optymistycznymi lub zerowymi dowodami wiedzy oraz dynamicznym dostosowywaniem rozmiaru shardu do obciążenia. Niektóre projekty łączą sharding z rozwiązaniami drugowarstwowymi, takimi jak rollupy. Rollupy łączą wiele transakcji poza łańcuchem i przesyłają skompresowane dane z powrotem do głównego łańcucha. Łączenie sharding z rollupami może pomnożyć pojemność przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa. Krótko mówiąc, sharding to potężne narzędzie skalowania, które dzieli stan i pracę między wieloma równoległymi łańcuchami. Może umożliwić masową adopcję, jeśli zostanie starannie wdrożone z silną losowością, kontrolami dostępności danych i solidnymi gwarancjami międzyshardowymi.